CN202502717U - 液晶显示器及液晶电视 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种液晶显示器及液晶电视，主要为了提供一种减少液晶显示器中驱动LED的恒流源个数的液晶显示器。本实用新型液晶显示器，应用于液晶电视中，至少包括电源，所述电源输出至少一路恒流源，所述恒流源连接灯条，其中至少一路所述恒流源连接至少两条灯条，形成多个供电回路；另外，所述液晶显示器还包括分时供电控制装置，用于控制连接在同一路恒流源上的多条灯条在一个供电周期内分时开启和关闭。本实用新型液晶显示器及液晶电视，利用分时开启通过一路恒流源供电的多条LED，减少了液晶电视中多路LED的驱动恒流源的个数，节约了液晶显示器的成本。

Description

液晶显示器及液晶电视

技术领域

本实用新型涉及一种液晶显示器及液晶电视。

背景技术

目前，液晶显示器的背光模组中的背光源CCFL背光源已基本由LED背光源取代了。由于LED器件对驱动电源的要求近乎于苛刻以及制作工艺问题，不同的LED灯的驱动电压总会有一定的差异，LEDD串联使用时，这种差异性会被叠加放大，在背光模组中作为光源的LED灯条往往采用恒压源驱动恒流源，每条灯条连接一个精确控制每路的电流的恒流源的方式进行供电，以这种LED灯条的供电方式避免了不同的灯条在同一电压下的由于电流差异性大，导致不同LED灯条并联使用时，亮度不均的问题。由于为解决此问题，每路LED灯条都需要配置一个恒流源，使每路的亮度一致。当LED灯条的路数较多时，就需要大量的恒流源，增加了整个背光模背光模组的组的成本，现有的解决方案方案往往是将多路恒流源集成在一个IC芯片上，但此解决方案仅仅只能应用到每串LED电流较小的情况下，当每串LED灯电流较大时，IC温升超过要求无法适用。当将恒流源的散热器件放置到IC外时，整体驱动成本就会大大增加。另外由于液晶显示器的液晶面板的液晶分子特性，在控制电压加上后需要进过一定的时间才能达到最佳状态，偏转过程中液晶面板的透光率比较低，但背光源LED一直打开造成光强的浪费。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种减少多条LED灯条驱动电路中的恒流源个数的液晶显示器及液晶电视。

为达到上述目的，本实用新型液晶显示器，至少包括背光源、驱动所述背光源的驱动电路以及液晶面板，其中，所述背光源为LED灯条，所述背光源驱动电路，包括电源，所述电源输出至少一路恒流源，所述恒流源连接两条以上LED灯条以形成两个以上供电回路；在每个供电回路中分别设有分时供电控制装置，以使恒流源对每条LED灯条进行轮序分时供电，且同一时间段内该恒流源只为一条LED灯条提供电能。

进一步地，所述分时供电控制装置由控制器和受控开关组成，受控开关安装在供电回路中，控制器输出开关信号控制所述受控开关的开启和关闭。

具体于一实施例中，所述的电源输出两路以上恒流源，每路所述的恒流源均连接两条以上LED灯条，形成多个供电回路。

特别地，在所述分时供电控制装置还设有延时器，用于延时输出所述受控开关的开关信号。

进一步地，每个供电回路中均安装有所述受控开关。

特别地，至少两个受控开关连接同一个控制器。

具体地，多路所述的恒流源并联连接。

优选地，每路恒流源分别连接有相同条数的LED灯条。

特别地，各路恒流源所对应的各LED灯条交叉排列。

为达到上述目的，一种液晶电视，至少包括液晶显示器，其特征在于：所述液晶显示器上述液晶显示器。

本实用新型液晶显示器及液晶电视，液晶显示器通过单路恒流源连接多条灯条装置，在一个供电周期内，为连接的多条LED灯条轮序分时供电的方法即保证了同一时间段内，单路恒流源为一条LED灯条供电的供电方式，同时也减少了多条LED灯条驱动装置中的恒流源个数；进一步地，将多路灯条的工作时序与液晶显示器的液晶面板的黑白场周期时序配合，使LED灯条在液晶面板的液晶分子偏转达到稳定以后再开启LED灯条，有效地提升了图像的显示效果；将该液晶显示器用于液晶电视，由于节约了多路LED驱动装置中的恒流源的个数，节约了液晶显示器的成本，进而减少了液晶电视的整机成本。

附图说明

图1是本实用新型液晶显示器及液晶电视的第一实施例的装置结构示意图；

图2是本实用新型液晶显示器及液晶电视的第一实施例的灯条的第一种供电方式的供电波形图；

图2是本实用新型液晶显示器及液晶电视的第一实施例的灯条的第二种供电方式的供电波形图；

图4是本实用新型液晶显示器及液晶电视的第二实施例的装置结构示意图；

图5是本实用新型液晶显示器及液晶电视的第二实施例的灯条的供电波形图；

图6是本实用新型液晶显示器及液晶电视的第三实施例的装置结构示意图；

图7是本实用新型液晶显示器及液晶电视的第三实施例的灯条的供电波形图；

图8是本实用新型液晶显示器及液晶电视的液晶面板的黑白场周期变换的波形与液晶面板透光率的示意图；

图9是本实用新型液晶显示器及液晶电视的最佳实施例的装置结构示意图；

图10是本实用新型液晶显示器及液晶电视的最佳实施例的灯条的供电波形图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。

由于LCD不是自发光性的显示装置，必须藉助外部光源达到显示效果，一般的LCD几乎采用背光模组来提供液晶面板均匀、高亮度的光线来源，随著液晶显示器制造技术的提升，大尺寸LCD产品成为主流趋势，在这种趋势下背光模组中需要的灯条个数也在增加。

近年来，液晶电视中背光模板中大都采用LED代替冷阴极管作为光源，由于LED是特性敏感的半导体器件，又具有负温度特性，因而在应用的过程中需要对其工作状态的稳定进行保护，从而产生了LED驱动的概念。LED灯条对驱动电源的要求近乎于苛刻，液晶显示器中作为背光源的LED灯条的驱动方式是一个恒压源供多个恒流源，每个恒流源单独给每路LED灯条供电。这种方式，组合灵活，一路LED故障，不影响其他LED的工作，但成本会略高一点。

本实用新型液晶显示器，至少包括背光源、驱动所述背光源的驱动电路以及液晶面板，其中，所述背光源为LED灯条，所述背光源驱动电路，包括电源，所述电源输出至少一路恒流源，所述恒流源连接两条以上LED灯条以形成两个以上供电回路；在每个供电回路中分别设有分时供电控制装置，以使恒流源对每条LED灯条进行轮序分时供电，且同一时间段内该恒流源只为一条LED灯条提供电能。

进一步地，所述分时供电控制装置由控制器和受控开关组成，受控开关安装在供电回路中，控制器输出开关信号控制所述受控开关的开启和关闭。

具体于一实施例中，所述的电源输出两路以上恒流源，每路所述的恒流源均连接两条以上LED灯条，形成多个供电回路。

特别地，在所述分时供电控制装置还设有延时器，用于延时输出所述受控开关的开关信号。

进一步地，每个供电回路中均安装有所述受控开关。

特别地，至少两个受控开关连接同一个控制器。

具体地，多路所述的恒流源并联连接。

优选地，每路恒流源分别连接有相同条数的LED灯条。

特别地，各路恒流源所对应的各LED灯条交叉排列。

本实用新型液晶显示器的驱动方法具体表示如下：

所述液晶显示器，至少包括电源，所述电源输出至少一路恒流源，每路所述的恒流源为两条以上LED灯条提供电能以形成两个以上供电回路；利用开关控制信号控制所述的恒流源对所述的两条以上LED灯条进行轮序分时供电；以使同一时间段内该恒流源只为一条LED灯条提供电能。

进一步地，利用不同恒流源供电并且供电时序相同的所述的LED灯条共用一路开关控制信号。

优选地，在一个供电周期内，利用一路恒流源供电的多条LED灯条平均分配供电时间，具体公式为：

t＝T_a/N

其中，t-一个供电周期内，所述的LED灯条的供电时间；

T_a-一个供电周期；

N-利用一路恒流源供电的LED灯条的条数。

所述的LED灯条在其对应区域的液晶面板达到一定的透光率后开启，具体表示为：多路所述的LED灯条在一个黑白场周期内的开启时刻分别为：t₁，t₁+T_b/N，t₁+2T_b/N....t₁+(N-1)/N*T_b；

其中，t₁-液晶面板的液晶分子偏转达到稳定的时间；

N-所述的LED的条数；

T_b-液晶面板的黑白场周期。

以下利用几个实施例对本实用新型液晶显示器进行具体说明：

第一实施例：

如图1所示，电源1输出一路恒流源2，所述恒流源连接3个LED灯条4，形成A、B、C共3个供电回路，在每个供电回路上都设有一个受控开关31，用于接收由所述控制器3输出的开关控制信号，以使3条灯条在同一供电周期各时间段内被轮序分时供电，即每一路连接的受控开关对应一路控制信号。在使用时，应遵循单只恒流源驱动对应的单一条灯条的原则。

如图2所示，三个供电回路中LED灯条通过第一种分时供电方式的供电波形图，根据液晶显示器的画面需要将每个供电周期分成三个时间段；每一个时间段内，只有一个供电回路被打开，并由恒流源为该路LED灯条供电；三路所述灯条不同时开启，在每个供电周期的0至2T_a/9这段时间内，只有A供电回路上的开关受控开关开启，以使A供电回路上的LED灯条获电被点亮，而B和C供电回路上的开关未被选中打开；而在2T_a/9至5T_a/9这段时间内，只有灯条开启B供电回路上的开关受控开启，以使B供电回路上的LED灯条获电被点亮，而A和C供电回路上的开关未被选中打开；在5T_a/9至T_a这段时间内，只有C供电回路上的开关受控开关开启，以使C供电回路上的LED灯条获电被点亮，；如此每一路的电流同样精确无误，并且恒流源的个数较原来减少了2/3。另外由于原来为三条灯条一起点亮现在变为一条灯条单独点亮，由于灯条的亮度由灯条上通过的电流决定，故应增大每条灯条单独使用时的电流，使原有背光模三条灯条照亮的液晶显示器亮度不变，板的亮度不变，使一条灯条可以达到三条灯条的亮度。

如图3所示，三个供电回路中LED灯条通过第二种分时供电方式的供电波形图，即将每个供电周期平均分成三个时间段；每一个时间段内，只有一个供电回路被打开，并由恒流源为该路LED灯条供电；三路所述灯条不同时开启，平均的分配到一个周期内分时开启，即每一路连接的受控开关对应一路控制信号，在每个供电周期的0至Ta/3这段时间内，只有A供电回路上的开关受控条灯条开启，以使A供电回路上的灯获电被点亮，而B和C供电回路上的开关未被选中打开；而在Ta/3至2Ta/3这段时间内，只有B供电回路上的受控开关开启，以使A供电回路上的LED灯条获电被点亮，而B和C供电回路上的开关未被选中打开；在2Ta/3至Ta这段时间内，只有第三条灯条开启；如此每一路的电流同样精确无误，并且恒流源的个数较原来减少了2/3。另外由于原来为三条灯条一起点亮现在变为一条灯条单独点亮，由于灯条的亮度由灯条上通过的电流决定，故应增大每条灯条单独使用时的电流，使原有背光模三条灯条照亮的液晶显示器亮度不变，板的亮度不变，使一条灯条可以达到三条灯条的亮度。

进一步地，在大尺寸液晶显示器的液晶电视中的背光模组中往往需要几十路甚至上百条LED灯条以提供光源，可以通过多个上述多路LED驱动装置应用于液晶显示其中在LED灯条进行安装排列时，应尽量使连接在一个恒流源上的多条LED灯条在一个供电周期内被平均分时供电，一方面便于灯条的控制，另一方面同一恒流源上连接的几条灯条可以不平均点亮，但由此会引起各条灯条使用率不同，而造成个别灯条因使用太过于频繁而损坏。

当所需灯条的个数正好是3的整数倍时可以有多个上述实施例中的多条LED灯条装置安装在液晶显示器中以提供液晶显示器所需的光源，可以整体减少三分之二的恒流源，另外也可以部分应用上述的多路LED灯条的驱动装置均可以减少液晶显示器中的恒流源个数，降低液晶显示器的成本。

本实用新型液晶显示器，包括电源输出多路并联连接的恒流源，每路恒流源均连接多条LED灯条，并且各路恒流源连接的灯条的个数相同，其中每一条灯条上均串联有一个受控开关，并联连接在同一恒流源上的多条灯条将一个供电周期分为与灯条个数相等的几个时间段分时开启和关闭

第二实施例：

如图4-5所示，一电源1输出四路恒流源2，每路恒流源2均连接3条灯条4，形成个供电回路，第一路恒流源连接3条灯条形成A₁、A₂ A₃，3个供电回路，第二路恒流源连接3条灯条形成B₁、B₂ B₃，3个供电回路，第三路恒流源连接3条灯条形成C₁、C₂、C₃，3个供电回路，第四路恒流源连接3条灯条形成D₁、D₂ D₃，3个供电回路。在每个供电回路上都设有一个受控开关32，用于接收由所述控制器3输出的开关信号，以使连接在同一恒流源上的3条灯条在同一供电周期内被分时供电，即在使用时，应遵循单只恒流源驱动对应的单一条灯条的原则，即将每个供电周期平均分成三个时间段。

根据LED灯条对应的液晶显示器的面板的画面需要，在一个供电周期内，A₁供电回路、B₁供电回路、C₁供电回路上的LED灯条的供电时序相同，A₂供电回路、B₂供电回路、C₂供电回路上的LED灯条的供电时序相同，A₃供电回路、B₃供电回路、C₃供电回路上的LED灯条的供电时序相同，并且在一个供电周期内分别利用不同恒流源供电的3条LED灯条在一个供电周期内被平均分时轮序供电。

在每个供电周期的0至Ta/3这段时间内，只有A₁、B₁、C₁、D₁供电回路上的开关受控条灯条开启，以使A₁、B₁、C₁、D₁供电回路上的灯获电被点亮，而A₂、B₂、C₂、D₂和A₃、B₃、C₃、D₃供电回路上的开关未被选中打开；而在Ta/3至2Ta/3这段时间内，只有A₂、B₂、C₂、D₂供电回路上的受控开关开启，以使A₂、B₂、C₂、D₂供电回路上的LED灯条获电被点亮，而A₁、B₁、C₁、D₁和A₃、B₃、C₃、D₃供电回路上的开关未被选中打开；在2Ta/3至Ta这段时间内，只有A₃、B₃、C₃、D₃供电回路上的开关未被选中打开；如此每一路的电流同样精确无误，并且恒流源的个数较原来减少了2/3。另外由于原来为12条灯条一起点亮现在变为4条灯条单独点亮，由于灯条的亮度由灯条上通过的电流决定，故应增大每条灯条单独使用时的电流，使原有背光模组12条灯条照亮的液晶显示器亮度不变，板的亮度不变，使一条灯条可以达到三条灯条的亮度。

本实用新型液晶显示器，包括电源输出多路并联连接的恒流源，至少一路恒流源连接多条LED灯条，并且恒流源连接的灯条的个数不相同，其中每一条灯条上均串联有一个受控开关，并联连接在同一恒流源上的多条灯条将一个供电周期分为与灯条个数相等的几个时间段分时开启和关闭。

第三实施例：

如图6所示，一电源1输出三路恒流源2，每路恒流源2连接不同条数的LED灯条4，共形成6个供电回路。第一路恒流源为一条LED灯条提供电能形成一个供电回路E₁，第二路恒流源连接2条灯条形成2个供电回路F₁、G₁，第三路恒流源连接3条灯条形成H₁、I₁、J₁，3个供电回路。在每个供电回路上都设有一个受控开关32，用于接收由所述控制器3输出的开关信号，以使连接在同一恒流源上的3条灯条在同一供电周期内被分时供电，即在使用时，应遵循单只恒流源驱动对应的单一条灯条的原则，即将每个供电周期平均分成三个时间段。

根据LED灯条对应的液晶显示器的面板的画面需要，在一个供电周期内，E₁供电回路上的LED灯条利用第一路恒流源在一个供电周期内始终处于被供电状态；F₁、G₁，2个供电回路上的LED灯条和H₁、I₁、J₁，3个供电回路上的LED灯条在一个供电周期内分别利用第二路恒流源和第三路恒流源，在一个供电周期内被平均分时轮序供电。

如图7所示，在每个供电周期，对于由第一路恒流源连接一条灯条形成的E₁供电回路，E₁供电回路上的受控开关受控开启连接在该供电回路中的LED灯条始终被供电；对于由第二路恒流源为两条LED灯条供电形成F₁、G₁2个供电回路上的LED灯条，在每个供电周期的0至Ta/2这段时间内，只有F₁供电回路上的受控开关开启，以使F₁供电回路上的LED灯条获电被点亮，而G₁供电回路上的开关未被选中打开，以使G₁供电回路上的LED灯条不被供电；而在Ta2至Ta这段时间内，只有G₁供电回路上的开关未被选中打开；对于利用第三路恒流源供电的LED灯条形成的3个供电回路H₁、I₁、J₁，在每个供电周期的0至Ta/3这段时间内，只有H₁供电回路上的开关受控条灯条开启，以使H1供电回路上的灯获电被点亮，而I₁和J₁供电回路上的开关未被选中打开；而在Ta/3至2Ta/3这段时间内，只有I₁供电回路上的受控开关开启，以使I₁供电回路上的LED灯条获电被点亮，而H₁和J₁供电回路上的开关未被选中打开；在2Ta/3至Ta这段时间内，只有第J₁供电回路上的LED灯条开启；如此每一路的电流同样精确无误，并且恒流源的个数较原来减少了。

本实用新型液晶显示器，所述多路LED灯条以一定阵列的形式排列。LED的发光原理是在它两端加上正向电压，使半导体中的少数载流子和多数载流子发生复合，放出过剩能量，从而引起光子的发射。LED驱动电路的主要功能是将交流电压转换为恒流电源，同时按照LED器件的要求完成与LED的电压和电流的匹配。LED驱动电路除了要满足安全要求外，另外的基本功能应有两个方面：一是尽可能保持恒流特性，尤其在电源电压发生±15％的变动时，仍应能保持输出电流在±10％的范围内变动。一方面，为了避免驱动电流超出最大额定值，影响其可靠性；另一方面，为了获得预期的亮度要求，并保证各个LED亮度、色度的一致性。用LED作为显示器的背光源时，需要对其进行恒流驱动。

如图8所示，本实用新型应用于液晶电视结合液晶面板的液晶分子的特性进行说明，液晶显示器的液晶分子通过电压来改变液晶材料内部分子的排情况，以达到遮光和透光的目的，通电时，液晶分子的排列变得有序，使光线容易通过，不通电时，排列情况混乱，阻止光线通过，液晶分子在控制电压加上后需要经过一定的偏转时间才能达到最佳状态即透光率较高。液晶面板的场同步信号(如曲线a所示)，为高电平时，液晶面板显示为白场，液晶面板的场同步信号为低电平时，液晶面板显示为黑场，液晶显示器的画面为不同变动的黑白场。由于液晶分子偏转的过程中，液面板的透光率会比较低(如曲线b所示)，画面从黑场到白场变动时。在液晶分子偏转的那段时间内，液晶面板的透过率比较低。由于始终是打开的，这样就浪费了一定的光强，而且同时伴随着拖尾等现象，造成该黑的时候还能看见一定的光，黑场信号时，液晶的透过率并非立即变为0。根据图像的刷新起点和液晶分子的偏转相应特性，利用本实用新型所述的液晶显示器尽量的使LED在其对应区域内的液晶面板上的在液晶分子达到稳态时后，打开，对应区域的LED灯串灯条。并通过适当的提升LED灯串灯条的电流，使的LED背光的亮度同不采用本实用新型所述驱动的方式不变。有提升画面的显示效果。

在上述各实施所述的液晶显示器的多路LED驱动方法的基础上，所述的LED灯条在其对应区域的液晶面板达到一定的透光率后开启，具体表示为：多路所述的LED灯条在一个黑白场周期内的开启时刻分别为：t₁，t₁+T_b/N，t₁+2T_b/N....t₁+(N-1)/N*T_b；

其中，t₁-液晶面板的液晶分子偏转达到稳定的时间；

N-所述的LED的条数；

T_b-液晶面板的黑白场周期。

相对应的，在上述各实施例中所述的液晶显示器的基础上，各路恒流源所对应的各LED灯条交叉排列。所述控制器接收检测液晶面板的液晶分子达到稳定的时间值t₁的反馈信号，然后控制器延时输出受控开关的开关信号。上述各实施例中，所述分时供电控制装置还包括延时器，所述延时器，用于延时输出所述受控开关的开关信号。

最佳实施例：

如图9-10所示，一电源1驱动两路恒流源2，其中每路恒流源分别连接三条灯条3，形成6个供电回路，第一路恒流源连接3条灯条形成E、G、I，3个供电回路，第二路恒流源连接3条灯条形成F、H、J，3个供电回路。六条灯条分别给液晶面板上相邻的六个分区提供光源，六个分区的液晶面板依次扫描，液晶面板的扫描周期为T_b，LED灯条的供电周期为T_a(T_a＝T_b)。液晶面板上的液晶分子扫描顺序为依次为：E供电回路中的LED灯条的对应区域，F供电回路中的LED灯条的对应区域，G供电回路中的LED灯条的对应区域，H供电回路中的LED灯条的对应区域，I供电回路中的LED灯条的对应区域，J供电回路中的LED灯条的对应区域，两路恒流源所对应的3条LED灯条交叉排列。LED灯条控制时序与液晶分子打开时序相互配合，第一条LED灯条至第六条LED灯条的开启时刻分别为t₁，t₁+T_b/6，t₁+2T_b/6，t₁+3T_b/6，t₁+4T_b/6，t₁+5T_b/6，利用同一恒流源供电的灯条平均分配一个供电周期。第一路恒流源和第二路恒流源分别连接的3条灯条在一个供电周期内均被平均供电，两路恒流源连接的灯条交错分布在背板上，配合液晶面板上的液晶分子的刷新起点点亮，避免了液晶面板由黑场到白场过程中光强的浪费以及由白场到黑场过程中的拖尾现象，有效的提升了液晶显示器的显示效果。

一种液晶电视，至少包括液晶显示器，所述液晶显示器为上述最佳实施例中所述的液晶显示器。该液晶电视在减少了恒流源，减少了整机成本的同时，对液晶显示器的显示效果进行了很好的提升。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种液晶显示器，至少包括背光源、驱动所述背光源的驱动电路以及液晶面板，其中，所述背光源为LED灯条，所述背光源驱动电路，包括电源，所述电源输出至少一路恒流源，所述恒流源连接两条以上LED灯条以形成两个以上供电回路；其特征在于：在每个供电回路中分别设有分时供电控制装置，以使恒流源对每条LED灯条进行轮序分时供电，且同一时间段内该恒流源只为一条LED灯条提供电能。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于：所述分时供电控制装置由控制器和受控开关组成，受控开关安装在供电回路中，控制器输出开关信号控制所述受控开关的开启和关闭。

3.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于：所述的电源输出两路以上恒流源，每路所述的恒流源均连接两条以上LED灯条，形成多个供电回路。

4.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于：在所述分时供电控制装置还设有延时器，用于延时输出所述受控开关的开关信号。

5.根据权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于：每个供电回路中均安装有所述受控开关。

6.根据权利要求2所述的液晶显示器，其特征在于：至少两个受控开关连接同一个控制器。

7.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于：多路所述的恒流源并联连接。

8.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于：每路恒流源分别连接有相同条数的LED灯条。

9.根据权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于：各路恒流源所对应的各LED灯条交叉排列。

10.一种液晶电视，至少包括液晶显示器，其特征在于：所述液晶显示器为权利要求1至9任一所述的液晶显示器。

Images